L’immagine appare in sfumature di grigio, in cui i punti più elevati tenderanno ad un grigio più chiaro, mentre i punti meno elevati tenderanno ad un grigio più scuro fino al nero. Nel pannello dei layer vedete anche una banda verticale con due numeri in alto e in basso. Questi sono i valori minimi (in basso) e massimi (in alto) di quell’immagine. Tradotto: quell’immagine contiene pixel con un valore di elevazione s.l.m. da 252m a 702m.

Tuttavia, vediamo anche che le due immagini appaiono in maniera differente e non creano una superfice uniforme tra loro. Questo è perché ogni immagine ha immagazzinati dei valori minimi e massimi, e QGIS applica una visualizzazione specifica per ognuna delle due immagini basata proprio su quei valori. Una soluzione potrebbe essere di copiare i valori di massimo e minimo tra un’immagine e l’altra, ma questo oscurerebbe evidenze topografiche in un’immagine o nell’altra. La soluzione è quindi unire le due immagini.

Nella nuova finestra, selezioniamo le nostre due immagini DEM (attenzione a non selezionare anche Google Satellite) e poi clicchiamo su Ok a destra.

Notate come avete diverse opzioni di selezione, da selezionare tutto ad invertire la selezione, fino ad aggiungere file specifici dal vostro computer o intere cartelle senza doverli caricare per forza in QGIS.

Assicuriamoci che l’opzione Metti ogni file in ingresso in una banda separata sia deselezionata (i nostri file hanno una banda sola, questa opzione è utile quando si lavora per creare immagini multibanda). Possiamo lasciare tutto come sta e cliccare su Esegui.

Come vedete sotto Fuso (merged) in basso non abbiamo inserito nulla e appare una scritta grigia che ci informa che stiamo salvando il risultato dell’algoritmo in un file temporaneo. Questo tipo di file è molto leggero ed esiste solamente finché il progetto di QGIS in cui è stato creato rimane aperto. Se non siete sicuri del risultato del vostro lavoro, creare un layer temporaneo è molto utile e vi permette di risparmiare sul numero di file.

Dovrebbe essere apparso il nostro nuovo raster unito che copre l’intera area. Come vedete adesso l’immagine è omogenea. Inoltre se espandete per visualizzare i valori minimi e massimi (la freccetta accanto alla casella del layer) potete vedere come i valori minimi e massimi corrispondano al minimo di un’immagine e al massimo dell’altra. Notate anche il simbolo a destra del nome del nuovo layer. Quello vi indica che il layer è temporaneo (qgis ve lo ricorderà quando chiudete il progetto, comunque)

Il nostro nuovo DEM è stato caricato correttamente in QGIS. Rimuoviamo sia i raster caricati in precedenza e il raster temporaneo creato con lo strumento Fuso. Solitamente, l’immagine in bianco e nero è difficilmente leggibile, ed è necessario tematizzarla per evidenziare che il nostro raster sta effettivamente rappresentando l’elevazione del territorio. L’unica banda del raster non permetterebbe di eseguire combinazioni per ottenere immagini RGB come per le immagini multispettrali.

Per visualizzare dei colori in un raster a banda singola, esiste un’opzione di visualizzazione per i raster chiamata Banda singola falso colore. Quest’opzione di visualizzazione ci permette di applicare una scala continua di colori (o gradiente) ad un raster, in modo da visualizzare con diversi colori i diversi valori dei pixel.

Per cambiare il tipo di visualizzazione, clicchiamo su “Banda Singola Grigia”

Potremo ad esempio assegnare la scala di colori Spectral, tuttavia l’immagine non è ancora molto leggibile. Potremo modificare manualmente colori e intervalli tra colori, tuttavia esistono delle scale di colori già pronte ed adatte a differenti applicazioni, tra cui, appunto, l’elevazione topografica. Queste scale di colori appartenevano a dei cataloghi esterni di QGIS che sono stati integrati solo di recente.

Nella nuova finestra che si apre, possiamo selezionare la scala di colori che vogliamo (come vedete sono raggruppate per tema). Visto che stiamo lavorando su un DEM, scorriamo verso il basso nel pannello Nome e selezioniamo Topography. Nel pannello Selected palettes for topography, possiamo scegliere diverse scale di colori. Una che funziona bene in molti situazioni è sd-a, per cui selezioniamo quella.

Come vedete ce ne sono molte altre, potete sperimentare e vedere quale funziona meglio per questa area. Solitamente altre scale colori che funzionano bene sono cd-a e wiki-schwarzwald.

Una volta soddisfatti, clicchiamo su Ok.

Come vedete, la nostra mappa è già leggermente più leggibile, e soprattutto più in linea con le best practices cartografiche relative alla topografia. Tuttavia, manca di definizione e i colori sembrano un po’ slavati. Questo è dovuto al fatto che di default QGIS divide tutti i pixel del raster in 5 classi, e nonostante la nostra scala preveda più di 5 classi, QGIS non lo percepisce in automatico. Per fare in modo che QGIS assegni un numero di classi sufficiente alla scala selezionata, clicchiamo su Moda e cambiamo in Intervallo uguale, poi clicchiamo nuovamente e selezioniamo di nuovo Continuo.

Notate che questo funziona solo con scale che hanno un numero di classi preimpostato, se quindi non vedete nessun cambiamento, il motivo è quello.

Vedete ora che QGIS ha assegnato le classi corrette alla scala di colori e questi sono molto ben definiti, con le differenze topografiche ben in vista ed evidenziate con le differenze tra colori diversi e tra sfumature dello stesso colore. Salviamo il nostro progetto di QGIS.

Cambiare la simbologia del layer raster è un ottimo passo verso una mappa più leggibile non solo per i destinatari delle nostre mappe, ma anche per noi stessi. È molto più facile infatti leggere il territorio e visualizzare il contesto in cui i siti si inseriscono se abbiamo una chiara idea della topografia della nostra area di studio.

Un’ulteriore aggiunta che può accompagnare il dem tematizzato ai fini di una maggiore leggibilità della topografia è l’hillshade (ombreggiatura). L’ombreggiatura è una tecnica utilizzata per visualizzare il terreno come rilievo ombreggiato, illuminandolo con un’ipotetica fonte di luce.

L’ombreggiatura e l’algoritmo utilizzato per generarla si aspettano però un’immagine raster con SR proiettato. Per prima cosa, dobbiamo quindi riproiettare il nostro DEM, che come possiamo vedere, è in EPSG: 4326 (WGS84).

Come risultato del cambio di proiezione, il nostro dem si è probabilmente ruotato leggermente. È normale, in quanto abbiamo cambiato il modo in cui “visualizziamo” la nostra mappa. Tuttavia, il nostro dem è ancora in un sistema di riferimento geografico (4326), per cui dobbiamo riproiettarlo per fare in modo che l’algoritmo per la creazione dell’ombreggiatura funzioni. Per farlo, dobbiamo accedere agli strumenti di processing andiamo su “Visualizza” → “Pannelli” → spuntiamo “Strumenti di Processing”

Una nota importante: riproiettare i raster è un processo semplice ma che può sensibilmente modificare il raster che si riproietta. Questo perché stiamo effettivamente manipolando i dati strutturali dell’immagine (i pixel), e non è infrequente che il valore dei pixel stessi cambi, cosa che non sempre è accettabile. Per questo motivo, salvo casi di necessità come questo, è generalmente suggerito di non riproiettare i raster.

Il pannello che si apre sulla destra è il pannello degli strumenti di processing di QGIS. Qui avete tutti gli strumenti accessibili dalla barra degli strumenti in alto (ad esempio da Vettore, Raster, ecc.) assieme ad alti strumenti integrati da librerie di terze parti già installate automaticamente in QGIS.

Per cercare l’algoritmo necessario alla riproiezione, scriviamo “riproiezione” o anche solo una parte della parola nella barra di ricerca in alto a destra, e sotto GDAL/Proiezioni Raster, clicchiamo due volte su “Trasformazione (Riproiezione)”.

GDAL è una libreria di gestione e manipolazione di immagini raster e dati vettoriali, ed è alla base del funzionamento della maggior parte dei programmi GIS esistenti

Si aprirà un nuovo pannello con tutta una serie di opzioni. Può sembrare complesso, ma ogni opzione ha un nome abbastanza comprensibile, inoltre se posizionate il cursore sull’opzione, QGIS dovrebbe darvi una spiegazione di cosa si richiede in quel preciso campo. Cominciamo a modificare quello che ci serve: nel campo Layer in ingresso, clicchiamo sui tre puntini a destra e selezioniamo il nostro dem. In SR di destinazione apriamo il menu a tendina e selezioniamo SR Progetto: ESPG 32637.

In Valore di nodata per le bande in uscita, scriviamo 0. Questo ci assicura che non ci saranno valori nulli nell’immagine modificata. I valori nulli derivano dal fatto che con la riproiezione l’immagine viene “ruotata”, ma qgis registra comunque l’estensione del raster originale. Nei punti dove il raster riproiettato non si sovrapporrà al raster originale, registrerà dei nodata. Se alla fine della riproiezione vi trovate delle bande nere, questo è il motivo.

In questo nuovo pannello non dobbiamo modificare molto. Nel campo “Layer in ingresso” selezioniamo il nostro dem riproiettato (che sarà facilmente distinguibile da quello originale grazie alla nomeclatura che abbiamo usato). Lasciamo le altre impostazioni come sono di default, nel campo “Ombreggiatura” selezioniamo dove salvare il file sempre dal menu a tendina.

Le impostazioni “Azimut della luce” e “Altitudine della luce” regolano altezza e orientamento della fonte di luce ipotetica con cui viene creata l’ombreggiatura. Generalmente è convenzione utilizzare un’illuminazione a 40-45 gradi di altitudine e 310-315 gradi di orientamento (che si traduce in una fonte di luce proveniente da “in alto a sinistra”). Altri orientamenti della fonte di luce possono infatti falsare la topografia, e non sono utilizzati così spesso. Una volta soddisfatti, clicchiamo su “Esegui”.

Il risultato finale dovrebbe essere quello che vedete in figura. La topografia è molto più sottolineata nell’ombreggiatura, e non è raro trovare mappe esportate con un’ombreggiatura come semplice mappa di base. Tuttavia, per creare un effetto migliore e rendere la nostra mappa sia leggibile sia tramite la topografia che tramite la tematizzazione a colori, possiamo combinare l’ombreggiatura con il dem da cui l’abbiamo creata. Per farlo, non abbiamo bisogno di modificare layer, riproiettare, ecc., ma lavoreremo solo sulla simbologia del layer.

Cambiamo pannello e torniamo a Stile Layer (potete muovervi tra un pannello e l’altro dalle schede in basso a destra), nel caso il pannello di stile non sia visibile, clicchiamo su “Visualizza” → “Pannelli” → “Stile Layer”. Nel pannello di stile, alla sezione “Visualizzazione Layer”, clicchiamo sul menu a tendina nel campo “Modalità fusione” e selezioniamo “Moltiplica”.

Il nostro layer hillshade adesso verrà visualizzato sovrapposto al nostro dem colorato, creando un ottimo effetto e combinando topografia e tematizzazione. Se l’immagine è troppo scura, potete modificare i valori di luminosità e contrasto dell’hillshade (ad esempio mettendo luminosità a 50 e contrasto a 10).

Un ulteriore elemento che trovate nelle mappe topografiche di un’area è naturalmente le curve di livello. Anche queste possono essere create tramite un dem in qualsiasi piattaforma GIS. Per farlo, torniamo nuovamente al nostro pannello di Strumenti di processing, scriviamo “curve di livello”(o Contours), e clicchiamo due volte su “Curve di livello” sotto “GDAL”→ “Estrazione Raster”.

Nella nuova finestra che si apre abbiamo molte meno opzioni rispetto a prima. Sotto Layer in ingresso, selezioniamo il nostro dem riproiettato in UTM (fate attenzione che qgis prende come input in automatico l’ultimo layer selezionato nel pannello dei layer, nel nostro caso l’hillshade, dobbiamo cambiarlo, altrimenti le curve non verranno prodotte correttamente). Sotto “Intervallo tra curve di livello” possiamo inserire il valore che vogliamo. Essendo il dem abbastanza esteso, per velocizzare l’operazione possiamo inserire un valore come 50.

Selezioniamo dove salvare il file sempre scegliendo “Salva su File” nel menu a tendina sotto “Contours”.

Il valore che stiamo modificando indica a QGIS a che distanza verticale sarà creata ogni curva di livello. In questo caso abbiamo detto a QGIS di creare curve di livello con 50m di differenza di elevazione tra l’una e l’altra (quindi avremo una curva a 100m, una a 150m, a 200m, e così via).

QGIS ci caricherà il nuovo layer delle curve di livello (in formato vettoriale con geometria lineare) con una simbologia randomica. Per renderla più apprezzabile e utile, e per assimilarne meglio nel nostro dem, possiamo dare al layer una simbologia con colore nero (o grigio scuro) e poi lavorare sull’opacità del layer stesso. Nel pannello “Stile layer” cambiamo quindi il colore e nella barra dell’opacità cambiamo il valore a piacimento (in questo caso potete vedere il risultato con opacità al 15%).

Sebbene non strettamente necessario, la tematizzazione di questi layer (abbastanza veloce una volta che ci si è presa la mano), ci permette di avere un’ottima base di partenza per proseguire nell’indagine del paesaggio. Inoltre, cosa che non guasta mai, ci permette di avere una mappa pronta per essere stampata che sia chiara e leggibile, oltre che esteticamente gradevole (che non guasta mai).

QGIS ha recentemente introdotto un nuovo modo per visualizzare hillshade e curve di livello senza che gli utenti debbano utilizzare algoritmi o creare nuovi file, ma solo utilizzando la simbologia del layer. Per farlo, selezioniamo il nostro DEM riproiettato e nel pannello di stile layer a destra clicchiamo su “Banda singola falso colore” per aprire il menu a tendina.

Potete vedere che selezionando l’ombreggiatura, abbiamo ottenuto il risultato di prima senza dover creare un nuovo file e layer. Tuttavia, questo vuol dire che non potremo stilizzare il layer combinando DEM e Hillshade, a meno che non duplichiamo il layer originale e assegniamo due simbologie diverse allo stesso layer.